Naturkonstanten statt Urkilogramm: Neue Definitionen für unsere Masseinheiten

Bern-Wabern, 16.11.2018 - Die Einheiten, mit denen wir messen, wie Kilogramm oder Ampere, erhalten neue Definitionen. In Zukunft werden alle Einheiten mit Hilfe von Naturkonstanten definiert – auch das Kilogramm, das bis jetzt noch durch ein verkörpertes Referenzmass, das sogenannte Urkilogramm in Paris, definiert war. Das ist an der Conférence générale des poids et mesures in Paris beschlossen worden.

Ein Kilogramm ist überall ein Kilogramm - für uns ist das heute selbstverständlich. Eingeführt wurden internationale Masseinheiten mit dem Metervertrag von 1875. Er bildet die Grundlage für das Internationale Einheitensystem (SI) mit Einheiten, wie Meter, Kilogramm oder Sekunde. Das SI ist die heute weltweit verbindliche Basis für das Messen.

Naturkonstanten als Mass aller Dinge

Wissenschaftlich-technische Entwicklungen können mit der Zeit zu neuen Anforderungen führen, an die das Einheitensystem angepasst werden muss. An der 26. Conférence générale des poids et mesures in Versailles sind neue Definitionen für die Einheiten des Internationalen Einheitensystems beschlossen worden. Künftig werden unsere Masseinheiten auf physikalische Naturkonstanten abgestützt. Das gilt auch für das Kilogramm, das in Zukunft nicht mehr durch den Internationalen Kilogrammprototyp (Urkilogramm) in Paris definiert wird, sondern durch physikalische Naturkonstanten. Damit ist die Einheit Kilogramm, wie andere Einheiten auch, nicht mehr von einem lokalen Referenzmass abhängig, sondern universal definiert.

Der Bezug auf Naturkonstanten macht die Einheiten unabhängig von verkörperten Referenzmassen und präzis vorgeschriebenen Realisierungsanweisungen. Neue physikalische Erkenntnisse oder neue Techniken werden in Zukunft eine genauere Realisierung von Einheiten zulassen, ohne dass die Definitionen abgeändert werden müssen. Bessere Einheiten erlauben genauere Messungen und sind damit Voraussetzung für wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt auf verschiedensten Gebieten. In diesem Sinn stellt die jetzt beschlossene Revision eine grundlegende Änderung des Einheitensystems dar. Natürlich wurde darauf geachtet, dass sich beim Übergang vom alten zum revidierten System im Alltag nichts ändert - im Alltag wird ein Kilogramm ein Kilogramm bleiben. Die neue Definition des Kilogramms wird jedoch die Grenzen des Machbaren verschieben, da die Einheit viel stabiler sein wird und sich die Genauigkeit von Massebestimmungen parallel zum technischen Fortschritt verbessern wird.

International abgestimmte messtechnische Infrastruktur

Mit dem Metervertrag wurde nicht nur die Grundlage für das Internationale Einheitensystem (SI) geschaffen, sondern auch eine international abgestimmte messtechnische Infrastruktur. Zur Organisation des Metervertrags gehören unter anderem die Conférence générale des poids et mesures und das Bureau International des poids et mesures in Paris, die Geschäftsstelle und Forschungsinstitution des Metervertrags. In den einzelnen Staaten gibt es die nationalen Metrologieinstitute, die an der Spitze der Messgenauigkeit ihres Landes stehen - in der Schweiz das Eidgenössische Institut für Metrologie (METAS). Mit der Zusammenarbeit zwischen dem METAS, anderen nationalen Metrologieinstituten und den Organen des internationalen Metervertrags kann sichergestellt werden, dass die Referenzmasse der Schweiz international anerkannt sind und mit der erforderlichen Genauigkeit zur Verfügung stehen.

Adresse für Rückfragen

Jürg Niederhauser, Eidgenössisches Institut für Metrologie METAS, T +41 58 387 01 11